Эффект осаждения зависит от высоты слоя воды, в котором происходит отстаивание.

Глубина отстаивания Н в натурных сооружениях равна 2--4 м. В лабораторных условиях кинетика процесса отстаивания сточных вод обычно изучается при меньшей высоте слоя воды.

Госкомитетом по науке и технике и техническим советом стран-членов СЭВ принято, что для сравнения результатов исследований, выполненных разными авторами, эксперименты по отстаиванию взвешенных веществ в покое должны проводиться при высоте слоя жидкости h - = 500 мм, принимаемой за эталон.

72 66

1 /,25 /,5 lJ5t,4

О 0,2 0,tt 0,6 0,8 Ifi иг Ug, пи/с

Рис. 4.26. Характеристики осаждения взвешенных веществ

а - кривые осаждения нерастворенных примесей из бытовых сточных вод в зависимости от продолжительности отстаивания при различных начальных концентрациях взвешенных веществ-;„Ci=200 мг/л; 2-Ci=300 мг/л; 3-С,=400 мг/л; 4-Ci=500 мг/л; б - кривая зависимости количества выпавшего осадка от скорости выпадения

Для агрегативно-устойчивых частиц принимается простое соотношение, позволяющее пересчитывать время Т, необходимое для получения заданного эффекта очистки в отстойниках, по результатам лабораторных исследований в цилиндрах эталонной высоты при продолжительности t:

TlH=tlh при 3-= const,

где Н - высота воды в отстойнике, м; h- высота воды в цилиндре, м. Для агломерирующих взвешенных веществ, преобладающих в сточных водах, сохраняется пропорциональность продолжительности отстаивания высоте слоя, но эта зависимость не прямолинейна. В этом случае расчетная продолжительность отстаивания сточных вод в отстойнике Т глубиной Н может быть определена из продолжительности отстаивания их в лабораторных условиях t при высоте h по соотношению, предложенному Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова и Московским инженерно-строительным институтом им. В. В. Куйбышева, в следующем виде:

TtiH/h)", (4.58)

где п- показатель степени, отражающий влияние агломерации: для хорошо сформированных скоагулированных хлопьев в сточных водах /2 = 0,5; для сточных вод газоочисток п=0,45; для городских сточных вод при концентрации взвешенных веществ до 400 мг/л 1=0,25, с увеличением начальной концентрации п возрастает: например, при 600 мг/л п=0,3; для шахтных вод /г=0,35; для шерстомойных сточных вод « = 0,19...0,44 в зависимости от количества жира и ПАВ в сточной воде. Однако не для всех видов сточных вод имеются достаточно полные опытные данные, характеризующие осаждаемость взвешенных частиц.

в тех случаях, когда данные отсутствуют и не могут быть получены по каким-либо причинам экспериментальным путем, отстойники рассчитывают по имеющимся данным для близких по составу сточных вод или применяют другие способы расчета (например, по нагрузке сточных вод в mVm поверхности отстойника).

Исходными данными при расчете отстойников на любую степень полноты выделения из сточных вод нерастворимых примесей, независимо от их вида, является: 1) объем сточных вод и начальная концент- , рация в них взвешенных веществ Си 2) допустимая конечная концентрация Сг взвешенных веществ в отстоенной воде, принимаемая в соответствии с санитарными нормами или обусловленная технологическими требованиями, как, например, при расчете первичных отстойников перед аэротенками на полную очистку и биофильтрами, когда Сг должна быть 100-150 мг/л; 3) условная гидравлическая крупность «о частиц, которые требуется выделить из воды; высота столба воды h в лабораторном цилиндре, в котором производится технологический анализ (отстаивание) сточной воды; 4) показатель степени п, отражающий влияние агломерации взвешенных частиц при их осаждении.

Необходимый рабочий эффект осветления определяется из выражения

100. (4.59)

Соответственно этому эффекту принимаются наименьшая скорость осаждения (гидравлическая крупность частиц) Uq, мм/с (табл. 4.17), или продолжительность отстаивания (см. рис. 4.26), по которым определяются основные размеры первичных отстойников.

Эффект отстаивания сточных вод Э и происходящее при этом уплотнение осадка влияют на экономичность и устойчивость работы очистных сооружений, особенно при биологической очистке сточных вод.

Увеличение выноса взвешенных частиц из первичных отстойников приводит к увеличению объема избыточного активного ила в аэротенках. Влажность активного ила (99%) значительно превышает влажность осадка (93-957о) из первичных отстойников. Это вызывает необходимость увеличения вместимости илоуплотнителей и всех последующих сооружений для обработки избыточного активного ила.

В целях повышения эффективности работы отстойников, особенно при содержании в сточной воде взвешенных веществ более 300 мг/л, необходимо принимать дополнительные меры: а) добавлять к сточным водам химические реагенты - коагулянты, способствующие увеличению гидравлической крупности частиц примесей; б) добавлять хорошо оседающие взвешенные вещества, в частности, активный ил, выполняющий роль сорбента и биокоагулянта; в) предварительно аэрировать сточные воды, что способствует флокуляции (хлопьеобразованию и укрупнению) находящихся в сточной воде мельчайших нерастворенных примесей.

Химические реагенты применяют главным образом при очистке производственных сточных вод, биокоагуляцию и флокуляцию - при очистке бытовых сточных вод и их смесей с производственными водами.

Горизонтальные отстойники

Горизонтальный отстойник представляет собой прямоугольный в плане резервуар, разделенный на несколько отделений (рис. 4.27), Обычно строят два или несколько параллельно работающих отделений отстой-пика, чтобы при чистке или ремонте одного из них не выключать из работы все сооружения.

Скорость перемещения взвешенной частицы в отстойнике представляет собой равнодействующую вертикальной скорости осаждения ча-

Рис. 4.27. Горизонтальный отстойник из сборного железобетона (Гипрокоммунводока-

нал)

/ трубопровод для отвода сырого осадка и опорожнения; 2 и 4 - лотки площадью сечения соответственно 800X900 и 600X900 мм; 3 и /4 - дюкеры для подачи сырой сточной воды соответственно d=700 и d=1000 мм; 5-впускные отверстия; 6--скребковая тележка; 7 - жиросборный хоток, d = =400 мм; S - ребро водослива; 9 - фронтальная тележка; 10 - жиропровод, d=200 мм /У - самотечный трубопровод для отвода сырого осадка и жира для опорожнения. \2-аварийный дюкер площадью сечеиия 1200X1200 мм; 13 - самотечный трубопровод для отвода сырого осадка и опорожнения, d-200 мм; /5 -шиберы 400ХЬОО мм: /б - дюкер для отвода осветленной воды, d=700 мм

стицы «о пбд действием силы тяжести и скорости горизонтального движения воды и вдоль отстойника (рис. 4.28). Траектория движения частицы направлена здесь по равнодействующей этих двух скоростей.

При заданных величинах И, L и V можно найти такое значение скорости осаждения Uq, при котором равнодействующая пройдет через наиболее удаленную точку дна отстойника г. В отстойнике будут задерживаться лишь взвешенные частицы, имеющие скорость осаждения Uo, которая является наименьшей для данного отстойника. Ее называют охватываемой скоростью, т. е. глдравлической крупностью тех наи-

Рйс. 4.28. Схема осаждения частиц в горизонтальном отстойнике